学科: 机械工程

闭环抓取是一种新型机器人抓取技术，通过开环与闭环形态的拓扑变换，分别实现灵活的抓取构建和稳固轻柔的抓取保持，突破了传统单一形态设计的性能局限，可应对重型易碎、拓扑复杂等难抓取物体。

标签: 拓扑变换 机器人抓取 藤蔓机器人 软体机器人 闭环抓取

近40年来，微型化是机器人学的目标，但微型机器人因微尺度物理特性常缺乏决策、感知等关键功能。现研制出与草履虫大小相当的微型机器人，集成计算、感知、记忆、运动和通信系统，能执行算法并自主响应环境，为通用微型机器人奠定基础。

标签: 可编程 微型机器人 微尺度 片上计算 自主行为

空中昆虫能灵活躲避干扰，而昆虫级飞行器却难以实现。现通过深度学习鲁棒管模型预测控制，750毫克扑翼机器人实现超高敏捷性：横向速度197厘米/秒、加速度11.7米/秒²（较之前提升447%和255%），可抗160厘米/秒风速，11秒完成10次连续空翻，为昆虫级飞行敏捷性树立里程碑，启发未来自主感知与计算研究。

标签: 昆虫级扑翼机器人 深度学习控制 飞行敏捷性 鲁棒管模型预测控制

具有定制微结构的机械超材料正日益改变机器人的设计和功能，能将传感、驱动、控制和计算整合到机器人身体中。本文综述了超材料设计原理（如力学启发结构、可变形结构和材料驱动功能）如何增强机器人的适应性和分布式智能，还探讨了人工智能如何在设计、建模和控制方面支持超材料机器人，推动具有复杂传感反馈、学习能力和自适应物理交互的系统发展。旨在启发业界探索超材料机器人的变革潜力，促进连接材料工程与智能机器人的创新。

标签: 人工智能 分布式智能 机械超材料 超材料机器人 适应性

纳米机电谐振器网络是多体系统的有用模拟，在传感等领域有应用。本文提出最小数据方法，通过代数分析用最少测量量化网络参数，无需先验估计或迭代，为可编程网络开发提供工具。

标签: 代数形式体系 参数分析 最小数据方法 纳米机电系统 耦合石墨烯纳米机械谐振器

能动态实时变形的软3D电磁结构在柔性电子、生物医学设备和软机器人领域应用广泛。本研究结合液态金属微流控的压缩屈曲与洛伦兹力驱动，实现快速可逆的形状变换，即使初始3D变形后仍可精确局部编程，还展示了4D电子系统应用。

标签: 4D电子系统 形状变形 洛伦兹力驱动 液态金属微流控 软3D电磁结构

传统可卷曲伸展结构难以兼顾高刚度与紧凑存储。本研究提出一种带交错折纸结构的波纹状可折叠设计，可折叠卷绕存储且承载能力强，已应用于两款可展开机器人，展现出在需紧凑性与强度的可展开机器人系统中的潜力。

标签: 交错折纸结构 可展开机器人系统 折叠卷曲设计 波纹状结构

对称性与多领域物理性质相关，实现其动态调控意义重大。本研究受模块化折纸启发，设计单自由度可重构模块，通过两套模块拼接及气囊二元加压，可逆生成全部17种二维空间群，还建立了超表面多极准连续域束缚态选择规则，为可编程超结构开辟新途径。

标签: 二维空间群 可调对称性 模块化折纸 超表面 连续域准束缚态

研究人员开发出新型碳基材料，使超级电容器储能水平堪比传统铅酸电池，且放电速度远超传统电池，目前已启动商业化进程。

标签: 储能 商业化 石墨烯 碳基材料 超级电容器

磁性软结构在非结构化环境中用途广泛，适用于微创医疗设备，但易受磁场波动、成像限制和解剖边界影响而发生意外变形。本研究通过弯曲关节实现各向异性设计，使细长磁性软结构在特定方向弯曲刚度提高约52倍，扭转刚度提高约18倍。以此为基础构建了螺旋触手、立方体等多种稳定结构，并通过蠕虫状自推进、导丝导航（插入力降低30倍）和胶囊蠕动等验证其稳健性，推动更安全可控的医疗设备发展。

标签: 医疗设备 各向异性设计 磁性软结构 结构稳定性 蠕动运动